真核微生物
真核微生物的特征:细胞核发育完全,具有核仁、核膜;能进行有丝分裂;胞质中存在线粒体或叶绿体等细胞器。
真核微生物包括:植物界的单细胞藻类,动物界的原生动物、菌物界的粘菌和真菌,其中真菌又分为酵母菌、丝状真菌(霉菌)和大型真菌(蕈菌)三类。真菌(Fungi)分布广泛,类群庞大,形态差异极大,约有十几万种。菌体小至显微镜下才能看见的单细胞酵母菌,大至肉眼可见的分化程度较高的灵芝等蕈菌的子实体。生殖方式为无性或有性,同宗或异宗配合。生活循环简单或复杂。生活习性,兼性或专性腐生,寄生或共生。真菌是一类低等真核生物。本章主要讲述一些重要真菌的形态结构和功能。
1.真菌
真菌的特点:1)具有细胞核,进行有丝分裂;2)细胞质中没有叶绿素,不进行光合作用;3)一般具有发达的菌丝体;4)细胞壁多数含几丁质;5)不含叶绿素,不能进行光合作用,营养方式为异养吸收型(化能有机营养);6)产生大量有性孢子和(或)无性孢子二种形式进行繁殖;7)陆生性较强;8)不运动(仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛);9)种类繁多,形态各异、大小悬殊,细胞结构多样。
主要包括酵母菌和霉菌。在有机废水及固体废弃物处理中起着重要作用。
一、 酵母菌(yeast)
是泛指发酵糖类的各种单细胞真菌。
酵母菌的特点:单细胞、细胞壁常含甘露聚糖、以芽殖或裂殖来进行无性繁殖、有些可产生子囊孢子进行有性繁殖,发酵糖类产能、常生活在含糖量较高和酸度较大的水生环境。
酵母菌分为发酵型和氧化型两种。
发酵型:发酵糖为乙醇(甘油、有机酸等)和CO2的一类酵母菌。主要用于发面(面包、馒头)、酿酒。
氧化型:无发酵能力或发酵能力弱而氧化能力强的酵母菌。如:热带假丝酵母和阴沟假丝酵母等。
(假丝酵母呈假丝状,因为在繁殖时子细胞没有脱离母体而与母体相连接成链状。)
可用于含有有机物浓度大且不易被细菌分解的废水处理。如:含油、含酚废水、味精废水等。
(一)、酵母菌的形态和大小
形态:卵圆形、圆形、圆柱形和假丝状大小:1~5um×5~30um。
(二)、酵母菌的结构
细胞结构有:细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质、内含物。
1、细胞壁
以葡聚糖为主,还有甘露聚糖、蛋白质及脂类。
啤酒酵母还含有几丁质。
几丁质为一种有机物,是构成昆虫的皮和甲壳动物甲壳的主要成分。
2.细胞核:是细胞遗传信息(DNA)的贮存、复制和转录的主要部位;外形固定,有核膜,由核被膜、染色质、核仁和核基质组成。
3.细胞质
细胞质中含有大量的核糖体、中心体、线粒体、液泡等。
4.内含物
细胞由于营养过剩而形成的贮存颗粒,如异染颗粒、肝糖、脂肪粒、蛋白质及多糖。
(三)酵母菌的繁殖方式
酵母菌的繁殖分有性和无性两种方式,以无性繁殖为主。繁殖方式对酵母菌鉴定极为重要,下面是酵母菌的几种代表性繁殖方式:
1.无性繁殖
1)芽殖(budding)--芽殖是酵母菌最常见的繁殖方式。在良好的营养和生长条件下,酵母生长迅速,所有细胞上都长有芽体,芽体上还可形成新芽体,进而出现呈簇状的细胞团。
2)裂殖(fission)--酵母菌的裂殖与细菌裂殖相似。其过程是细胞伸长,核分裂为二,细胞中央出现隔膜,将细胞横分为两个大小相等、各具一个核的子细胞。进行裂殖的酵母种类很少,裂殖酵母属的八孢裂殖酵母(Schizosaccharomyces octosporus)就是其中一种。
3)产生无性孢子:主要有掷孢子、节孢子和厚垣孢子.
掷孢子:掷孢子外形呈肾状。形成过程:在卵圆形营养细胞上生出小梗;梗上形成掷孢子;掷孢子成熟后通过特有喷射机制射出。掷抱酵母属的酵母通过产生掷孢子的方式进行无性生殖。用倒置培养器培养掷孢酵母时,器盖上会出现掷孢子发射形成的酵母菌落的模糊镜像。
节孢子:地霉属(Geotricum)酵母菌在培养初期菌体为完整的多细胞丝状,在培养后期从菌丝内横隔处断裂,形成短柱状或筒状,或两端钝圆的细胞,称为节孢子。
厚垣孢子:白假丝酵母(Candida albicans)在菌丝中间或顶端发生局部细胞质浓缩和细胞壁加厚,最后形成一些厚壁休眠体,称为厚垣孢子。
2.有性繁殖
----酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖。其过程是两个邻近的细胞各伸出一根管状原生质突起,然后相互接触并融合而成一个通道,细胞质结合(质配),两个核在此通道内结合(核配),形成双倍体细胞,并随即进行减数分裂,形成4个或8个子核,每一子核和其周围的原生质形成孢子。含有孢子的细胞称为子囊,子囊内的孢子称为子囊孢子。
----酵母有性生殖产生的孢子有各种不同的形状,如球形、椭圆形、半球形、帽子形、纺锤形、土星形、镰刀形等。孢子表面平滑或刺状,孢子的皮膜单层或双层。这些都是酵母菌种、属的鉴定特征。
(四) 酵母菌的菌落形态特征
1.固体培养基
酵母菌的菌落形态特征与细菌相似,但比细菌大而厚,湿润,表面光滑,多数不透明,粘稠,菌落颜色单调,多数呈乳白色,少数红色,个别黑色。酵母菌生长在固体培养基表面,容易用针挑起,菌落质地均匀,正、反面及中央与边缘的颜色一致。不产生假菌丝的酵母菌,菌落更隆起,边缘十分圆整;形成大量假菌丝的酵母,菌落较平坦,表面和边缘粗糙。
2.液体培养基
a.上浮形成薄膜;
b.沉到瓶底;
c.发酵型酵母可产生CO2,培养基表面充满泡沫。
(五) 酵母菌的代表属
1、酵母菌属(Saccharomyces):啤酒酵母(S. cerevisiae)
2、裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)
3、假丝酵母属(Candida ): 热带假丝酵母(Candida tropicalis)
4、球拟酵母属
5、红酵母属
6、掷孢酵母属(Sporobolomyces)

